CN110878595B - 一种防裂抗震空腹楼盖空心体 - Google Patents

一种防裂抗震空腹楼盖空心体 Download PDF

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Abstract

本发明公开了建筑施工领域的一种防裂抗震空腹楼盖空心体，这种空心体包括采用四周包围的墙体结构，所述墙体结构内部安置有纵横交错的骨架结构，所述骨架结构由重力势能高处至低处依次包括正六边形矩阵和等腰梯形的支撑架，支撑架的斜边位置重合有斜撑，任意六边形矩阵的边表面开有燕尾槽，所述燕尾槽的内沿轴向铺有减震层，减震层的顶部覆盖有水泥层。由于等腰梯形的斜边位置重合有斜撑，此时等腰梯形与墙体的接触面转化为三角形，增强了稳定作用，同时由于斜撑的楔形面与等腰梯形顶点重合，此时相对于轴向面而言，增大了接触面积，分担了地震力矩。

Description

一种防裂抗震空腹楼盖空心体
技术领域
本发明属于建筑施工领域，具体是一种防裂抗震空腹楼盖空心体。
背景技术
墙体是建筑物的重要组成部分，其作用在于承重、围护或分隔空间。墙体可以分为外墙体和内墙体，外墙体沿建筑四周边缘布置，用于分隔建筑物的内部空间和外部空间，常规的大跨度建筑结构体系用设梁、加大楼盖厚度、施加预应力来实现，均存在着基础荷载大，防震性差，成本大，不符合国家倡导的节能省地型原则和满足不了人们对大跨度建筑结构的要求。
由于外墙体分隔建筑物内部空间和外部空间或者是用于分隔不同的户，因此需要较好的保温、隔热和隔声的效果。另外，在不同的地区，对于建筑物外墙体所能够达到的保温效果的要求也不一样，从而导致外墙体结构多种多样，不利于建筑施工，增加建造成本。
同时，现有技术中外墙体的结构或者分户墙的结构是固定不变的，当墙体的保温效果并不理想时，不能改变墙体的结构，此时需要增加建筑物内部空调负荷来提高建筑物内的热量，导致能耗提升；同时墙体的制造成本高，形成的墙体较厚且重量很重，在地震过程中容易断裂，工艺复杂，不能满足现代的生活需求。
鉴于此现代市面上亟需一种减轻墙体重量，且满足抗震能力的楼盖空心体。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是研发一种减轻墙体重量的同时，增强墙体的抗震能力的防裂抗震空腹楼盖空心体。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种防裂抗震空腹楼盖空心体，包括采用四周包围的墙体结构，所述墙体结构内部安置有纵横交错的骨架结构，所述骨架结构由重力势能高处至低处依次包括正六边形矩阵和等腰梯形的支撑架，支撑架的斜边位置重合有斜撑，任意六边形矩阵的边表面开有燕尾槽，所述燕尾槽的内沿轴向铺有减震层，减震层的顶部覆盖有水泥层。
进一步，所述减震层的中轴线处铺有松软层，所述松软层两侧铺有对称的动物骨层和泥浆层，所述动物骨层贴近松软层，所述松软层包括稀泥浆和黏土。
进一步，所述泥浆层、动物骨层、稀泥浆和黏土的比例为2：1:3:2。
进一步，所述动物骨的边缘为钝角，且动物骨的形状主要为圆形。
进一步，所述斜撑包括位于等腰梯形的支撑架的顶点的两个球头，球头之间连接有支撑杆，球头四周衍生有支架，所述径向支架撑靠墙体，所述轴向支架与等腰梯形的支撑架的接触面设有楔形块。
进一步，所述楔形块与等腰梯形的支撑架之间固定连接有自攻形螺钉，楔形块与自攻螺钉的连接处带有径向的滑槽。
采用上述方案后实现了以下有益效果：1、由于等腰梯形的支撑架的斜边位置重合有斜撑，此时等腰梯形的支撑架与墙体的接触面转化为三角形，增强了稳定作用。
2、由于斜撑的楔形面与等腰梯形的支撑架的顶点重合，此时相对于轴向面而言，增大了接触面积，分担了地震力矩。
3、镂空的六边形减少了墙体自身密度和墙体上层的重力，降低了墙体断裂的风险。
4、六边形矩阵的燕尾槽内填装有减震层，此时减震层对振幅能量进行吸收，以确保墙体不产生裂纹或断裂。
5、当稀泥浆和黏土层受力时，由于本层的粘度增大，密度降低，稀泥浆之间的官能团中充斥间隙，震动开始后黏土在稀泥浆的间隙中流动从吸收了振幅。
附图说明
图1为本发明实施例的部分剖面图；
图2为图1的正六边形矩阵放大图；
图3为填充物的比例图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
说明书附图中的附图标记包括：正六边形矩阵1、支撑架2、支撑杆3、球头4、水泥层5、支架6、楔形块7、燕尾槽8、减震层9、泥浆层10、动物骨层11、稀泥浆12、黏土13。
实施例基本如附图1所示：一种防裂抗震空腹楼盖空心体，包括采用四周包围的墙体结构，该墙体指的是楼盖空心体的外侧壁，墙体结构内部安置有纵横交错的骨架结构，骨架结构由重力势能高处至低处依次包括正六边形矩阵1和等腰梯形的支撑架2，支撑架2斜边位置重合有斜撑，斜撑包括位于等腰梯形的支撑架2的顶点的两个球头4，球头4之间连接有支撑杆3，球头4四周衍生有支架6，径向支架6撑靠墙体，轴向支架6与等腰梯形的支撑架2的接触面设有楔形块7，楔形块7与等腰梯形的支撑架2之间固定连接有自攻形螺钉，楔形块7与自攻螺钉的连接处带有径向的滑槽。
请参考图2，任意六边形矩阵的边表面开有燕尾槽8，燕尾槽8的内沿轴向铺有减震层9，减震层9的顶部覆盖有水泥层5，减震层9的中轴线处铺有松软层，松软层两侧铺有对称的动物骨层11和泥浆层10，动物骨层11贴近松软层，松软层包括稀泥浆12和黏土13。
请参考图3，泥浆层10、动物骨层11、稀泥浆12和黏土13的比例为2：1:3:2，动物骨的边缘为钝角，且动物骨的形状主要为圆形。
具体实施过程如下：在遭受大型震动时纵波和剪切应力传递至本空心体，首先等腰梯形的支撑架2部位收到冲击，由于等腰梯形的支撑架2的斜边位置重合有斜撑，此时等腰梯形的支撑架2与骨架的接触面转化为三角形，同时等腰梯形的支撑架2与地面的接触面也转化为三角形，根据三角形的稳定作用，本结构以两面的三角形进行支撑，第一次增大了稳定性和负载值。
在等腰梯形的支撑架2遭受横波冲击时，由于斜撑的楔形面与等腰梯形的支撑架2的顶点重合，此时相对于轴向面而言，增大了接触面积，同时顶点处面积相对于平面较小，且顶点处稳定性比较高，此时楔形块7将纵波力矩分担。
当冲击力传递至高处的六边形矩阵时，由于六边形矩阵空心，此时大部分能量从六边形中间穿过，此时六边形矩阵带有两种优点，首先，结合底部的等腰梯形的支撑架2而言，本装置的重心始终为上小下大，在墙体晃动的情况下低重心的物体越稳定，同时由于斜撑球头4的存在，当斜撑受力偏移时，斜撑与墙体之间始终为支架6与墙体间的点接触，斜撑有位移趋势时，支架6与墙体间的接触点力矩位移，但由于重力始终朝下，重力的支点与斜撑支点不在同一水平线上，产生抵抗力矩，抵抗力矩通过斜撑传递至支撑架2中，使墙体回位。
在墙体回位的过程中，会产生往复的纵波，此时因为六边形矩阵的燕尾槽8内填装有减震层9，此时减震层9对振幅能量进行吸收，以确保墙体不产生裂纹或断裂。
减震层9吸收振幅的原理如下，首先减震层9与墙体接触部位具有刚度，刚度来源是由于泥浆层10本身的特性所决定的，这一层主要进行外围的保护，此时由于泥浆层10内填塞有细密的动物骨层11，且动物骨以圆形为主，所以圆形增大了与泥浆层10的接触面，其次填塞的动物骨增大了泥浆的密度但减少了泥浆的硬度，从而对振幅进行第一波吸收。
当振幅传递至稀泥浆12和黏土13层时，由于本层的粘度增大，密度降低，稀泥浆12之间的官能团中充斥间隙，震动开始后黏土13在稀泥浆12的间隙中晃荡(流动)从而进行第二波吸收。吸收完成后的振幅递交给另一侧的泥浆层10和动物骨层11处理，进行第三次减震，从而使墙体保持稳定。
当墙体破裂时，由于动物骨层11边缘钝角，不会造成墙体下方避难者的切割伤害，降低了避难者的受伤概率，增大了受灾时的存活率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种防裂抗震空腹楼盖空心体，其特征在于：包括采用四周包围的墙体结构，所述墙体结构内部安置有纵横交错的骨架结构，所述骨架结构由重力势能高处至低处依次包括正六边形矩阵(1)和等腰梯形的支撑架(2)，支撑架(2)的斜边位置重合有斜撑，任意六边形矩阵的边表面开有燕尾槽(8)，所述燕尾槽(8)的内沿轴向铺有减震层(9)，减震层(9)的顶部覆盖有水泥层(5)；所述减震层(9)的中轴线处铺有松软层，所述松软层两侧铺有对称的动物骨层(11)和泥浆层(10)，所述动物骨层(11)贴近松软层，所述松软层包括稀泥浆(12)和黏土(13)。
2.根据权利要求1所述的一种防裂抗震空腹楼盖空心体，其特征在于：所述泥浆层(10)、动物骨层(11)、稀泥浆(12)和黏土(13)的比例为2：1:3:2。
3.根据权利要求2所述的一种防裂抗震空腹楼盖空心体，其特征在于：所述动物骨的边缘为钝角，且动物骨的形状主要为圆形。
4.根据权利要求3所述的一种防裂抗震空腹楼盖空心体，其特征在于：所述斜撑包括位于等腰梯形的支撑架(2)的顶点的两个球头(4)，球头(4)之间连接有支撑杆(3)，球头(4)四周衍生有支架(6)，所述支架(6)包括径向支架和轴向支架，所述径向支架撑靠墙体，所述轴向支架与等腰梯形的支撑架的接触面设有楔形块(7)。
5.根据权利要求4所述的一种防裂抗震空腹楼盖空心体，其特征在于：所述楔形块(7)与等腰梯形的支撑架(2)之间固定连接有自攻形螺钉，楔形块(7)与自攻螺钉的连接处带有径向的滑槽。
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